RISC (Reduced Instruction Set Computer) là một phương pháp thiết kế bộ vi xử lý với tập lệnh đơn giản hóa, giúp cải thiện tốc độ thực thi. Thiết kế RISC tập trung vào tổ chức lại quá trình thực thi và giảm truy xuất bộ nhớ, khác với CISC (Complex Instruction Set Computer) có tập lệnh phức tạp. Hiện nay, RISC đang giảm sử dụng do yêu cầu bộ nhớ cache lớn và vấn đề tương thích phần mềm.

2. Nội dung chính
1. RISC là gì?
2. Định hướng thiết kế RISC
3. Định hướng thiết kế trước thời RISC
4. Cùng lúc đó …
5. Tình hình RISC hiện nay?

3. 1. RISC là gì?
 RISC (viết tắt của Reduced Instructions Set Computer - Máy tính với tập lệnh đơn giản hóa) là
một phương pháp thiết kế các bộ vi xử lý theo hướng đơn giản hóa tập lệnh, trong đó thời gian
thực thi tất cả các lênh đều như nhau.
 Hiện nay các bộ vi xử lý RISC phổ biến là ARM, SuperH, MIPS, SPARC, DEC Alpha, PA-
RISC, PIC, và PowerPC của IBM.

4. 2. Định hướng thiết kế RISC
Tổ chức lại quá trình thực thi trong bộ xử lý hoặc nhằm
giảm bớt số lần truy xuất bộ nhớ.
 Andrew Tanenbaum (Minix) cho rằng 98%
các hằng hoàn toàn có thể biểu diễn bằng 13 bit, trong khi
đó các CPU được thiết kế theo bội số của 8 (thường là 8,
16 hoặc 32.) Do đó nếu CPU cho phép các hằng được lưu
trong những bit dư của mã lệnh sẽ làm giảm đi rất nhiều
lần truy xuất bộ nhớ. Thay vì phải đọc từ bộ nhớ hay từ
thanh ghi, các hằng đã ở ngay đó khi CPU cần, vì thế quá
trình thực thi sẽ nhanh hơn.

5. So sánh CISC với RISC
CISC RISC
Tập lệnh phức tạp Tập lệnh đơn giản
Các bộ VXL x86 Các bộ VXL
(Intel) hoạt động Pentium (Intel) hoạt
theo ngyên lý động theo nguyên lý
CISC RISC
Số lệnh khá nhiều Tập lệnh rút gọn
Chú trọng phần Chú trọng tới phần
cứng mềm

6. 3. Định hướng thiết kế trước thời RISC
Thiết kế phần cứng dễ hơn nhiều so với thiết kế trình
dịch, vì thế mọi phức tạp đều dồn vào phần cứng.
Một nguyên nhân khác thúc đẩy sự ra đời của những lệnh
phức là sự thiếu thốn bộ nhớ. Do bộ nhớ quá nhỏ, do đó sẽ
có lợi hơn nhiều nếu tăng mật độ tập trung thông tin trong
mã lệnh.

8. 4- Cùng lúc đó…
Ý tưởng đầu tiên có lẽ là "kênh dẫn" (pipeline).
Đây là một kỹ thuật nhằm chia nhỏ quá trình thực thi
một lệnh thành nhiều bước, và các bước khác nhau
của các lệnh khác nhau có thể được thực thi đồng thời.
Một bộ xử lý thông thường đọc một lệnh, giải mã nó,
đọc những vùng nhớ lệnh đó cần, thực thi lệnh, trả kết
quả về.

9. Pipelining (kênh dẫn)
 Lấy lệnh từ bộ nhớ
 Đọc thanh ghi và giải mã lệnh
 Thực thi lệnh và tính toán địa chỉ
 Truy cập các toán hạng trong bộ nhớ dữ liệu
 Ghi kết quả vào thanh ghi

10. 5. Tình hình RISC hiện nay?
RISC được sử ở đâu?
Tại sao RISC đang giảm?

11. RISC được sử ở đâu?
Apple
PA-RISC HP Work station
Intel Strong ARM processor (Mobile CPU)
IBM (Work Station)
MOTOROLA (Hand Held Device)

12. Tại sao RISC đang giảm?
 Yêu cầu số lượng lớn bộ nhớ cache $ $ $ $ $ $
 Nhiều công ty không muốn mất một cơ hội với các công nghệ mới nổi. Nếu
không có lợi ích thương mại, các nhà phát triển bộ vi xử lý không thể để
sản xuất chip RISC trong khối lượng đủ lớn để làm cho giá của họ cạnh
tranh.
 Các vấn đề tương thích phần mềm
 Quá khó để gỡ lỗi

13. Thanks for listening ^^!
Nguyễn Văn Thiệu
Thành viên nhóm 9
Lớp AT7B
Học Viện Kỹ Thuật Mật Mã